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题名基于多壁碳纳米管的电阻式温度传感器
被引量：3
- 1
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作者
赵珠杰
梁庭
王凯
雷程
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机构
中北大学动态测试技术省部共建国家重点实验室
天津伟加环境科技有限公司
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第12期67-70,共4页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(201801D221203)
高等学校科技创新资助项目(1810600108MZ)。
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文摘
为解决热敏型电阻式温度传感器线性度差、可测温度范围小等问题,介绍了一种以多壁碳纳米管(MWCNT)为温敏材料的电阻型温度传感器。利用微机电系统(MEMS)工艺制备叉指电极作为热敏电阻,在80℃下将MWCNT超声分散溶液涂覆组装在电极上,使用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对MWCNT进行形貌表征,并搭建温度测试平台对传感器进行性能测试。测试结果表明:在40~340℃范围内,传感器的电阻随着温度的上升而下降,传感器的灵敏度约-122.230Ω/℃,线性相关系数为0.995 71;200℃时,传感器响应时间为5 s,恢复时间为4 s。同时,该传感器的迟滞性小,稳定性良好。
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关键词
多壁碳纳米管
电阻式传感器
微机电系统工艺
温敏特性
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Keywords
multi-walled carbon nanotube(MWCNT)
resistive sensor
MEMS technology
temperature sensitive characteristics
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名NMP/PVP-MWCNTs湿度传感器制备与测试
被引量：1
- 2
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作者
赵珠杰
雷程
梁庭
谢宇
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机构
中北大学
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出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第5期10-14,89,共6页
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基金
中央引导地方科技发展资金(YDZX20201400001664)
山西省重点研发计划项目(202102030201001,202102030201009)。
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文摘
碳纳米管制备敏感薄膜时往往会因其分散性差,无法保证纳米薄膜的均匀性,从而影响传感器的性能。使用N-甲基吡咯烷酮(NMP)与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为分散剂对多壁碳纳米管进行表面活性处理,制备以多壁碳纳米管为湿敏材料的电阻型湿度传感器。传感器用微机电系统(MEMS)工艺制备叉指电极作为湿敏电阻,在100℃下将多壁碳纳米水溶液组装在电极上,使用原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)对湿敏薄膜进行形貌表征。经测试,传感器线性度为0.99806,灵敏度为42.99923Ω/%,相对湿度20%~70%循环测试时响应时间为5 s,恢复时间为6 s,且传感器具有良好的重复性和稳定性。
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关键词
多壁碳纳米管(MWCNTs)
微电子机械系统(MEMS)
纳米复合材料
相对湿度
电阻传感器
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Keywords
multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs)
MEMS
nanocomposite materials
relative humidity
resistance sensor
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于还原氧化石墨烯材料的电阻式湿度传感器
- 3
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作者
雷程
张君娜
刘瑞芳
梁庭
赵珠杰
齐蕾
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
北方自动控制技术研究所
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出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2021年第11期992-997,共6页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(201801D221203)
高等学校科技创新项目(1810600108MZ)。
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文摘
设计并制备了一种基于还原氧化石墨烯(RGO)材料的电阻式湿度传感器,该湿度传感器的关键部分采用叉指电极结构,它是利用沉积、光刻、溅射和剥离等微电子机械系统(MEMS)工艺制备而成,湿敏材料是由一定比例的RGO粉末和分散剂经过超声波分散配置成均匀分散的水溶液,叉指电极与湿敏材料通过滴涂方法有效结合,并进行了相关的测试。结果显示,在环境湿度为38.4%RH~97.7%RH时,湿度变化量与电阻变化量的线性相关度高达0.97279,传感器的灵敏度约为0.45791Ω/%RH。在环境湿度为38.4%RH~55.1%RH时,传感器的响应时间为9 s、恢复时间为12 s,多次测试结果显示其具有良好的稳定性与重复性。
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关键词
还原氧化石墨烯(RGO)
微电子机械系统(MEMS)
电阻式湿度传感器
叉指电极
湿敏材料
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Keywords
reduced graphene oxide(RGO)
micro-electromechanical system(MEMS)
resistive humidity sensor
interdigital electrode
humidity sensitive material
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于最小二乘数据拟合的微小压力传感器仿真设计
被引量：9
- 4
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作者
宫凯勋
雷程
董志超
赵珠杰
熊继军
齐蕾
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
北方自动控制技术研究所
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出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期1320-1325,共6页
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基金
山西省重点研发计划项目(201903D121123)
山西省自然科学基金项目(201801D221203)。
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文摘
传统压阻式压力传感器中仿真得到的压敏电阻应力值处理方式是取其中心点或截线上的平均值,忽视了压敏电阻应力值的垂直变化以及非线性,在微压传感器设计中这会严重影响设计精度。针对上述问题,提出一种分层截面积分的方法来对整体应力值进行处理。通过控制对高度方向的网格划分得到不同Z坐标下压敏电阻截面应力分布;采用基于最小二乘法的多项式拟合方式对不同Z坐标下的X、Y坐标与应力值进行方程拟合,积分得到不同Z坐标下压敏电阻的平均应力,再对Z坐标与拟合计算的平均应力进行二次拟合,积分算出该压力下压敏电阻的整体平均应力值。结果表明:设计微压芯片灵敏度为0.4491 mV/KPa,实际测得灵敏度为0.4552 mV/kPa,偏差为1.34%。
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关键词
压力传感器
数据拟合
最小二乘法
有限元仿真分析
压敏电阻
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Keywords
pressure sensor
data fitting
least square method
finite element simulation analysis
varistor
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名MEMS电镀金属掩模工艺研究
被引量：3
- 5
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作者
宫凯勋
梁庭
雷程
董志超
赵珠杰
白晨
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
中北大学机电工程学院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
北大核心
2022年第11期27-30,34,共5页
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基金
山西省自然科学基金资助项目(201801D221203)
山西省重点研发计划项目(201903D121123)
+1 种基金
中央引导地方科技发展资金资助项目(YDZX20201400001664)
高等学校科技创新项目(1810600108MZ)。
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文摘
在碳化硅(SiC)压阻式压力传感器使用溅射剥离再电镀金属作为掩模进行背腔深刻蚀的工艺中,由于电镀过程中背腔侧壁金属的横向生长,实际背腔刻蚀面积小于设计刻蚀面积。针对该问题,基于电化学仿真计算理论,构建了晶圆背腔刻蚀掩模电镀模型,模拟了该工艺下镀层的生长,为芯片设计提供指导。结果表明,晶圆镀层生长厚度从边缘向中心呈对数减小,背腔侧壁位置横向最大沉积速度要大于纵向最大沉积速度,提高镀液电导率可使二者速度比值趋近于1,可以获得整体厚度更加均匀的镀层,实验与仿真镀层厚度偏差在3.41%,背腔侧壁横向生长厚度与纵向生长厚度之比偏差为4.6%,验证了仿真模型的可靠性。
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关键词
仿真模拟
电镀工艺
金属掩模
刻蚀
压阻式压力传感器
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Keywords
simulation
electroplating process
metal mask
etching
piezoresistive pressure sensor
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TQ15
[化学工程—电化学工业]
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题名硅基还原氧化石墨烯热电阻温度传感器
被引量：3
- 6
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作者
张君娜
梁庭
雷程
赵珠杰
齐蕾
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机构
中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室
北方自动控制技术研究所
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出处
《电子测量技术》
北大核心
2021年第23期68-72,共5页
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基金
山西省自然科学基金项目(201801D221203)
高等学校科技创新项目(1810600108MZ)资助。
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文摘
为了解决传统的铂电阻、金属等温度传感器灵敏度不高及性能不稳定的问题,选用新型纳米材料还原氧化石墨烯为温敏材料,利用mems工艺制备了叉指电极热敏电阻,通过滴涂法将还原氧化石墨烯与叉指电极有效组装起来,制备了一种硅基还原氧化石墨烯热电阻温度传感器,对还原氧化石墨烯形貌进行了扫描电子显微镜(SEM)表征,并搭建了测试系统对性能进行了测试。结果表明,从30℃~210℃范围内,传感器的电阻随温度的上升而下降,传感器的灵敏度约为85.97719Ω/℃,线性度高达0.98049,同时具有极小的迟滞性和良好的稳定性。
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关键词
还原氧化石墨烯
叉指电极
滴涂法
温度传感器
测试
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Keywords
reduced graphene oxide
the interdigital electrode
drop coating method
temperature sensor
testing
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
-
